JP4375929B2 - 生物組織内の磁気的または磁化可能な物質または個体を加熱する磁場アプリケータ - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念に記載された、生物組織内の磁気的または磁化可能な物質または個体を加熱する磁場アプリケータに関する。
【０００２】
癌疾患は、一般に知られているように、外科的な除去、化学治療、放射線治療またはこれらの方法の組合せによって処理される。これらの方法の各々は、ある程度の制限を受ける。腫瘍を手術で除去することは、特に段階が進んでいる場合、転移後、腫瘍の位置が重要なエリアの近傍にある場合、あるいは腫瘍の成長が不正確な位置特定で拡散している場合には、不可能であり、あるいはわずかな治癒チャンスしか提供しない。従って外科的な介入は、一般に放射線治療および化学治療と組み合わせられる。前者は、健康な組織を大幅に温存ないし大事にして、画像を与える方法で腫瘍の位置を特定する程度の正確さでしかあり得ない。それに対して化学治療的な手段は、体系的に、すなわち体全体に作用する。ここでは通常治療の骨髄毒性ないしは非特異性は限定的である。従って望ましくない副作用は、従来技術に基づくこれらすべての治療方法において、不可避であって、通常健康な組織も損傷してしまう。
【０００３】
他の物理療法として、近年ではだんだんと過度体温が重要になってきており、その場合に腫瘍組織が４１℃を越える温度に加熱されて、それによって外科、放射線治療および化学治療との組合せにおいて処理結果、すなわち局所的なコントロール、現在ではさらに延命を、改良することができる。４１と４６℃の間の温度領域において、身体に支援されて、腫瘍組織のコントロールされた、むしろ低速の崩壊がもたらされる。このプロセスは過度体温（Ｈｙｐｅｒｔｈｅｍｉｅ）と称され、温度が４７℃を越えて高くなると、それぞれ温度に従って壊死、凝固または炭化として実際の細胞破壊が生じ、従って熱離断と称される。従来技術に基づく過度体温システムは、上述した過度体温か、あるいは熱離断にしか適していない。
【０００４】
過度体温における問題は、一般に、身体の目標部位の正確に位置特定可能な、特に均質の加熱は、従来技術によっては通常不可能なことにある。腫瘍内で所定の生理学的条件（たとえば酸素不足供給、低ｐＨ）の元で、癌細胞は過度体温に対してより敏感であるが、しかしこれはわずかな場合にしか当てはまらない。過度体温それ自体は、通常組織に比較して腫瘍細胞により有効なわけではない。従って加熱を医師により指示された領域に制限すること（これは無条件に腫瘍に制限する必要はない）は、特に重要であって、従来技術によっては実現されない。
【０００５】
従来技術によれば、Ｅ−場優先システムが使用され、そのシステムは通常メガヘルツの領域の電磁波を、部位的または局所的な過度体温に使用される、ダイポールアンテナまたは他のアンテナ構造またはアンテナアレイから放射する。その場合に、いわゆる間質性の過度体温のための箇々の磁場アプリケータの電場か、あるいは深部過度体温のためのアンテナアレイの干渉が使用される。これらすべてのＥ−場優先システムの共通の困難は、出力吸収はＥ−場の面倒な制御によってしか達成できず、かつ加熱がそれぞれの目標組織の導電性に関係し、その目標組織はもちろんきわめて不均質であって、それによりＥ−場の放射が均質であっても不均質な加熱が生じることである。従って特にきわめて導電性の異なる身体部位の移行箇所に、出力過上昇、いわゆる「ホットスポット」がもたらされ、それが患者の苦痛と火傷をもたらすおそれがある。その結果多くは患者によって、全体として放出される出力の削減が強要されるので、それによって目標部位においても腫瘍組織の不可逆的な損傷のために必要な温度（４１−４２℃）が達成されず、従って予期された治療成果が生じないことになる。ダイポールアレイの干渉によっては、さらに、比較的深い位置にある身体部位における第２のＥ−場最大の発生しか可能ではない。最大の出力吸収は、生理学的な理由から常に身体の表面に、すなわち最大の半径において発生する。さらに、過度体温の元ではしばしば腫瘍組織の血行も通常組織の血行も変化し、この変化は、外部からＥ−場優先システムによっては、場の制御可能性がむしろ低いために、補償することはできない。
【０００６】
従来技術に基づく他の方法は、好ましくは熱離断のための超音波と間質性のマイクロ波アプリケータである。後者は、周波数に基づいてわずかな進入深さを有し、従って間質性アンテナの形状でしか使用できない。さらに、全身過度体温のための赤外線と体液を加熱するための体外的なシステムが使用される。
【０００７】
さらに、前立腺癌の治療のための過度体温方法が知られており（ＵＳ５１９７９４０）、その場合に腫瘍領域内に「サーモシード（熱の種）」が埋め込まれ、それは磁性的な、特に強磁性的な材料または磁化可能な材料からなり、あるいはその種のものを含んでいる。このサーモシードは、数センチメートル長さの代表的な大きさと、ミリメートル領域の直径を有している。この種のサーモシードを面倒な方法で外科的に移植することが必要であることは、明らかである。このサーモシードは、取り扱う際に患者の外部で発生された交番磁界を供給され、その場合にそれ自体公知のヒステリシス効果によって過度体温としてサーモシード内に熱が発生する。
【０００８】
この種のシードの加熱は、もちろん「ホットソース」の原理に従って行われ、すなわちシードが加熱される間にシードの周囲における熱は指数的に降下するので、臨床使用においてはシード間の距離が１ｃｍより大きくなってはならない。距離が大きくなったり、不均一である場合には、熱的な用量不足が生じ、それも同様に治療効果を妨害するおそれがある。すなわちまさに腫瘍が比較的大きい場合には、シードをきわめて密に移植することが必要になり、それによって方法が外科的に複雑になり、患者にとって負担になる。距離が小さいことは別にして、シードは最適な出力吸収のためにも交番磁界に対して平行に整合されなければならない。過熱は、いわゆる自己調節するサーモシードの場合にはキュリー温度によって防止され、その場合にキュリー温度に達した後は、フェライトが磁化不可能な状態へ移行し、それ以上の出力の吸収はもはや行われない。
【０００９】
交番磁界のための磁場アプリケータとして、ここでは振動回路の磁気コイルが使用され、その軸領域に、移植されたサーモシードを有する患者の身体部位が挿入可能である。具体的には、ここではエアコイルが使用され、その中央の領域内で患者は処理の際に磁化可能でない支持プレート上に据えられる。
【００１０】
サーモシードによる間質性の過度体温の欠点は、外科的な手間が大きく、方法の侵略性が高いこと、シードの整合あるいは位置変化が正確でないリスクおよびそれと結びついた熱的な用量不足のリスク並びに方法が比較的広がりの小さい腫瘍に制限されることである。
【００１１】
腫瘍治療のための他の公知の過度体温方法（ＷＯ９７／４３００５）においては、磁化可能なマイクロカプセルが提案され、それは血流によって腫瘍領域へ達する。それによって特に磁化可能なエレメントを外科的に移植することを回避しようとしている。というのは移植の場合には患者にとっての苦痛の他に、腫瘍にメスを入れる際に変性した腫瘍細胞が健康な組織内へ拡散する危険もあるからである。場を形成するために、１０ｋＨｚから５００ｋＨｚの領域の周波数を有する線形の交番磁界が使用される。マイクロカプセルは、高磁化可能な材料と組み合わせて使用されるので、場を形成するために必要な交番磁界の強さを、必要な冷却システムの装置的な構造および電気的なエネルギー供給に関して支配することができる。しかし、具体的な装置構造については、記載されていない。
【００１２】
ほぼ同様な公知の過度体温方法（ＥＰ０９１３１６７Ａ２）においては、場を形成するために、１０ｋＨｚよりも大きい領域の周波数を有する回転する磁場が使用される。ここで使用される回転する交番磁界を発生させるために、この分野に基づく磁場アプリケータが単に簡単かつ概略的にしか記載されていない。磁場アプリケータは、場形成間隙によって隔てられた、それぞれ対向する２つの磁極片を備えた磁気ヨークと、それぞれこれらの磁極片に付設された２つの磁気コイルを有している。具体的には矩形の磁気ヨークが図示されており、その場合に各ヨーク脚の中央から始まって磁極片は矩形の中央に向けられており、それによってそこに場形成空間が形成される。磁極片には円筒コイルが取り付けられており、その円筒コイルはそれぞれ互いに対向し、かつ付設されたコンデンサ装置と共に振動回路として接続されている。
【００１３】
上述した過度体温方法を実施するための磁場アプリケータのこの概略的な図示はまだ、好ましい製造および駆動コスト、わずかな漂遊磁場負荷を有するわずかな組み込み空間および病院駆動で使用するための最適な治療効果に関して必要とされるような、経験的な段階を越える構造的なシリーズ解決には至らない。
【００１４】
従って本発明の課題は、病院駆動のためのシリーズ解決または他の、場合によっては工業的な使用に関する上述した要請を満たす、生物組織内の磁気的または磁化可能な物質または固体を加熱する磁場アプリケータを提供することである。
【００１５】
この課題は、請求項１の特徴によって解決される。
請求項１によれば、磁気ヨークと磁極片は、まとめられて組み立てられたフェライトモジュールからなる。さらに磁気ヨークは、２つの幾何学配置の等しい、隔てられた平行な垂直ヨーク部分と、その間に接続された２つの横ヨーク部分とを有する３脚配置としてＭ字状に形成されており、その横ヨーク部分の中央領域に、磁気コイルを備えた互いに向き合う磁極片が配置されている。付設された磁気コイルを備えた横ヨーク部分は１つの構成ユニットとして、場形成間隙幅を調節するために、他の横ヨーク部分に対して変位可能に形成されている。好ましくはここでは磁気的な還流は、両側へ等しい長さの、等しい幾何学配置を有するルートに分割されている。少なくとも１つの横ヨーク部分を相対変位させるための機構は、Ｃ字状の磁気ヨークに比べて、垂直ヨーク部分が両側の支持部分として利用可能であるために、簡単に形成することができる。
【００１６】
特に磁気的な液体による、過度体温のために、約５０から１００ｋＨｚにおいて約１５から２０ｋＡ／ｍの交番磁界強さが必要とされる。その場合に場形成体積が８から３０ｌである場合に、過度体温装置によって約１８ｋＷから８０ｋＷの作用出力がもたらされる。このエネルギーは、高周波として発生させて、その後熱として再び逃がされなければならない。というのは患者の体内における過度体温のために、磁気的な液体内に数ワットしか発生しないからである。
【００１７】
請求項１において請求されている配置によれば、場として利用される体積と漂遊磁場を効果的に小さく抑え、かつ患者の体内の治療すべき部位にほぼ限定することが可能であるので、必要なエネルギコストと熱移送のためのコストを削減することができる。それに特に貢献するのは、フェライトモジュールからなる磁気ヨークおよび磁極片と磁気ヨークの形状であって、それによって大きな損失と結びついた、磁束密度の望ましくない過上昇を著しく減少させることができる。
【００１８】
フェライトモジュールの使用は、約５０から１００ｋＨｚの高い交流周波数に関連して、場形成体積を効果的に制限することを可能にし、その場合にフェライト体積内ではエネルギーの約１／２０００しか移動されず、それは等価の空気体積を有する。しかしこの著しい利点に反して、フェライトモジュールは損失を有し、その場合にたとえば作業領域内の磁束密度が倍になるだけで、すでに５から６倍の損失をもたらす恐れがある。従って磁束密度を小さく維持し、特に望ましくない磁束密度上昇を防止し、あるいは少なくとも著しく減少させるために、適当な手段を以下で説明する。
【００１９】
フェライトは、支持し得るコストで任意の形状では、特にここで使用される磁気ヨークの全体形状では、形成できない、セラミック状のモジュールである。従って本発明によれば、磁気ヨークをフェライトモジュールから組み立てることが提案され、その場合に移行箇所にできる限り均一の磁束推移の障害が発生するようにすることができる。この問題を支配する効果的な解決が、以下に記載されている。
【００２０】
本発明に基づく磁場アプリケータは、過度体温を実施するためにも、熱離断のためにも同程度に適している。さらに、本発明に基づく磁場アプリケータは、癌治療以外の医療的な使用のために他の物質または個体を加熱するのにも適している。前記最後のものは、たとえば熱誘導される移植組織ないしステントの再生、移植組織ないしステントの表面活性化、癌に冒されていない、ないしは炎症のない身体部位を治療目的で加熱すること、超常磁性造影剤の交番磁界励磁により容易にされた造影剤分配ないし改良、磁気キャリア支援された遺伝因子トランスファーシステム、配位子、レセプター、トランスミッター、他の信号分子の励磁による分子生物学的、細胞生物学的および発生生理学的なプロセスのスイッチオン並びに新陳代謝プロセスと内分泌プロセスの作動のような、すべての加熱に基づく医療的な使用のことである。
【００２１】
さらに請求項１によれば、下方の横ヨーク部分と、磁気コイルを備えた付設の磁極片とからなる構成ユニットが、固定位置に取り付けられる。その後この固定位置の磁極片の上に、たとえばプラスチックからなる患者支承体とキャリッジ位置表示装置を有する患者キャリッジを取り付けることができ、その場合には患者を場形成間隙幅を調節する際に、もはや移動させる必要はない。その場合にこの固定位置の構成ユニットに対して、２つの垂直ヨーク部分、磁気コイルを備えた対応する磁極片を有する上方の横ヨーク部分からなるゲート部は、場形成間隙を調節するために、垂直調節装置によって変位可能である。
【００２２】
請求項１に示すように、垂直調節装置は、好ましくはそれぞれの垂直磁気ヨーク部分に作用する、単純な線形駆動装置として形成することができる。たとえばセルフロックするスピンドル駆動装置を使用することができ、それによって調節装置の誤りにより重い磁気ヨーク構成部分が患者を損傷する危険なしに、装置全体をきわめて安全に形成することができる。
【００２３】
請求項２に記載の好ましい展開においては、磁気ヨークを支持構造内に保持することができ、その支持構造内でさらに冷却空気が供給可能かつ案内可能であって、その冷却空気がフェライトモジュールの冷却空気間隙を貫流して熱を逃がす。
【００２４】
それぞれ条件と特殊な要請に従って、請求項３に示すように、場形成間隙とそれに伴って場形成体積の側方を場画成コイルおよび／または隔壁によって制限することができる。
【００２５】
原則的に、すべての可能な処理すべき組織、身体、対象および質量の正確に位置特定された非接触の過度体温のための、本発明に基づく磁場アプリケータは、投入された磁気的および／または磁化可能な物質を使用して、適切な目的のために使用することができる。しかし磁場アプリケータの好ましい使用は、請求項４によれば、医療領域、特に癌治療の領域にあって、その場合に好ましくは磁気的な物質として磁化可能なナノ粒子を有する液体が使用される。その場合に腫瘍領域は、約４１℃を越える温度値に加熱可能となる。
【００２６】
請求項５によればそのために、約１０から１５ｋＡ／ｍの磁場強さと約５０から１００ｋＨｚの周波数を有する交番磁界が使用される。その場合に上で請求された磁場アプリケータの使用に関連して、腫瘍治療のために必要な温度が達成される。磁場アプリケータのサーモシード使用のためには、１から２ｋＡ／ｍですでに十分である。それぞれ存在する条件に従って、２０から５００ｋＨｚの領域の他の周波数が適している場合もある。
【００２７】
磁極片を中心とする円筒状コイルを備えた原則的に可能な配置においては、場形成間隙へ至るその最後の巻き線内に、誘導発熱によって温度上昇が発生し、熱を逃がす場合に処置が必要となる。それに対して請求項６に示す、磁気コイル／磁極片間隙と結びついた、少なくとも１本のウォーム形状の巻き線を有するディスク形状のコイル仕様は、それぞれ対応する磁極片の一周する端縁上により少ない磁束密度をもたらす。磁束密度の望ましくない過上昇を、減少させることができる。
【００２８】
請求項７に示す具体的な実施形態においては、磁気コイルは１本または複数本の巻き線を有しており、その巻き線はウォーム形状に延びており、かつ綯われた銅リンツワイヤから形成されており、それによって渦電流損失が小さく抑えられる。
【００２９】
特に好ましい実施形態においては、請求項６に示すように、磁極片は円筒状ないしは上面が円形に形成されており、その場合に磁極片の、互いに対向する平行に整合された磁極片円形面は、場形成間隙の間隔で対向している。その場合に同様に、磁気コイルも円形リング形状に形成される。それによって、そうでない場合には空間的な角部と端縁において発生することになる発熱の減少を有する、磁束の均一化がもたらされる。
【００３０】
請求項６に示すように、ディスク形状の磁気コイルが場形成間隙のできるだけ近傍に、特にそれぞれ付設された磁極片終端面に関して同一平面内の配置で設けられている場合に、エネルギ的および磁束技術的に特に好ましい状況が得られる。その場合に磁気コイル／磁極片間隙が磁極片直径の約１／１０（０．０７から０．１倍）の大きさにあって、それぞれの磁極片終端面の一周する端縁が角を丸くされている場合に、さらに最適化が得られる。それによって有害な磁束密度過上昇が著しく減少される。
【００３１】
請求項８によれば、磁極片直径は、場形成間隙幅よりも大きくすべきである。それによって磁極片ないしは場形成体積の外部の漂遊磁場が減少され、それによってフェライトモジュール内の磁束密度とそれに伴ってフェライト材料内の損失を比較的小さく抑えることができる。比較的小さい横断面を有する磁極片の場合には、フェライトモジュール内のこの損失は、過比例的に上昇してしまう。
【００３２】
請求項９によれば、磁気コイルは直方体形状のフェライトモジュールから組み立てられており、その面は均一な移行を形成するために平面平行に研磨されており、その場合に必要に応じて外側の焼結層が除去されている。同様に丸い磁極片はケーキピースのようなくさび形状のフェライトモジュールから組み立てられており、その場合にここでも隣接する面が平面平行に研磨されている。
【００３３】
渦電流損失を低下させるために、請求項１０によれば、直方体形状のフェライトモジュールを、互いに列をなすように突き合わされたフェライトプレートから形成して、それぞれ絶縁／冷却間隙によって隔てることが提案される。組み立てられた状態において、このフェライトプレートは磁束に沿って整合されている。フェライトプレートから一体的なフェライトモジュールを形成するために、請求項１１に示すように、このフェライトプレートはプラスチックからなるセパレータによって距離をもって保持され、かつセパレータを介して互いに接着される。
【００３４】
同様に請求項１２によれば、磁極片を形成するためのくさび形状のフェライトモジュールが形成され、その場合にパイプ形状の中央の切欠きが残されて、それを通して冷却空気を導入することができる。フェライトプレートを接着するために、好ましくは温度耐性を有する２成分接着剤が使用される。
【００３５】
フェライトプレート間の間隙は、電気的な絶縁のためにも、間隙を通して冷却空気が吹き込まれることにより、冷却にも使用される。冷却は、フェライトの導電性がわずかであるにもかかわらず比較的大きい渦電流が生じ、それによって発生される熱を逃がさなければならないので、必要となる。液体冷却は効果的ではあるが、絶縁要請によって実現はできない。オイル冷却は、オイルが可燃性であるために、危険と結びついており、同様な不燃性の液体は一様に有害物質を含んでいる。一般に、液体冷却の場合には、特に可動のヨーク部分におけるシール問題は、残りの技術的な困難と結びついて、高いコストをかけないと解決できない。
【００３６】
一方で、ずっと上で述べたように、移行箇所における磁束は、まず製造によってもたらされる磁気的に約０．１から０．２ｍｍの不活性な焼結層が除去され、さらに磁気的に導通する面が平面平行研磨されることによって、制御される。高いフェライト透磁率によって、最も小さい凹凸も作用を及ぼすので、請求項１３に示す強制空気間隙による磁束制御が効果的である。特に可動の横ヨーク部分と隣接する垂直ヨーク部分の間の移行箇所において、かつ／または横ヨーク部分と磁極片との間の移行箇所において２から３ｍｍの強制間隙による磁束制御が効果的である。この種の比較的広い強制間隙の領域において、それぞれ条件に応じて、フェライトモジュールの製造コストを削減するために、焼結層を残すことができる。
【００３７】
図面を用いて、本発明を詳細に説明する。
図１には、過度体温のための磁場アプリケータ１が概略的に図示されており、その中で、磁気的または磁化可能な物質あるいは固体を内部に挿入可能な、場を形成すべきボディに照射を行うことができる。場を形成すべきボディとしては、特に人体内の腫瘍領域が適しており、その中へたとえば磁気的なナノ粒子を有する液体を装入することができ、その場合に腫瘍領域は好ましくは約４１℃を越える温度値まで加熱可能である。
【００３８】
磁場アプリケータ１は、磁気ヨーク２を有しており、その磁気ヨークは３脚配置としてＭ字状に形成されており、２つの互いに離れた平行な垂直ヨーク部分３、４とその間に配置された２つの横ヨーク部分５、６とを有している。
【００３９】
下方のヨーク部分６と、それに付設された、下方の磁気コイル１０を備えた下方の磁極片８とからなるモジュールは、固定位置に取り付けられている。それに対して２つの垂直ヨーク部分３、４、それに接続されている上方の横ヨーク部分５およびそれに付設された、上方の磁気コイル９を備えた上方の磁極片７からなるゲート部は、ここでは単に概略的に図示されているセルフロックするスピンドル駆動装置１１によって、場形成間隙１２の場形成間隙幅を調節するために変位させることができる。
【００４０】
図１からさらに明らかなように、場形成間隙１２は隔壁１４、１５によって画成されており、その隔壁が装入空間１３を囲い込んでいる。その場合に隔壁１４、１５は互いに対して垂直に変位可能とすることができる。
【００４１】
特に図８からも明らかなように、上方の磁気コイル９と下方の磁気コイル１０は、１本または多数本の巻線を有するディスクコイルとして形成されており、その巻線はウォーム形状に延びて、綯われた銅リンツワイヤとして形成されている。
【００４２】
図８からさらに明らかなように、磁気コイル９、１０は、間に介在する、一周して延びる磁気コイル／磁極片間隙（ａ）をもって磁極片終端部を包囲している。特に、磁極片７、８の上面を示す図４から明らかなように、磁極片７、８は円形に形成されている。磁気コイル／磁極片間隙（ａ）は、磁極片直径（ｄ）の０．０７から０．１倍の大きさの範囲にあって、その場合に磁気コイルは磁極片終端面とほぼ同一平面に配置されており、かつ磁極片終端面の一周する端縁は、角が丸く落とされている。
【００４３】
さらに、漂遊磁場を減少させるために、場形成間隙１２の大きさも、磁極片直径（ｄ）に従って設計される。すなわち好ましい実施形態においては、漂遊磁場を防止するために、磁極片直径（ｄ）は場形成間隙１２よりも大きい。
【００４４】
それぞれ磁気ヨーク２の側面図ないし上面図を示す、図２と３から明らかなように、磁気ヨーク２は直方体形状のフェライトモジュール１６から組み立てられており、その表面は焼結層を有しておらず、それぞれ平面平行に研磨されている。この直方体形状のフェライトモジュール１６も、図６から明らかなように、互いに接して列に並べられた、磁気ヨーク２内で磁束方向１７に沿って整合されたフェライトプレート１８から構成されている。
【００４５】
このフェライトプレート１８は、磁束方向１７に対して横方向に、絶縁／冷却間隙１９によって互いに分離されている。この絶縁／冷却間隙１９の、側方領域内へプラスチックセパレータ２０が挿入されており、その場合にフェライトプレート１８はこのプラスチックセパレータ２０を介して、ヨーク部材として直方体形状のフェライトモジュール１６になるように接着されている。絶縁／冷却間隙１９を通して、磁気ヨーク２を冷却するために冷却空気を案内することができ、それが図６に矢印２１で概略的に図示されている。
【００４６】
図４と５から理解されるように、丸い磁極片７、８は、上面がくさび形状のフェライトモジュール２２から組み立てられており、その表面は同様に焼結層を持たず、かつ平面平行に研磨されている。くさび形状のフェライトモジュール２２の間には、単に概略的に図示される絶縁／冷却間隙２３を形成するために、同様にセパレータが挿入されており、そのセパレータを介して隣接し合うフェライトモジュール２２が互いに接着されている。セパレータは、図４と５の概略的な図示には、示されていない。
【００４７】
図４と５からさらに理解できるように、磁極片７、８は軸方向のパイプ形状の切欠き２４を有しており、その切欠きを通して冷却空気が磁場アプリケータ１へ導入可能であって、それは特に図１からも明らかである。
【００４８】
図７には、直方体形状のフェライトモジュール１６が磁束方向１７に沿って、きわめて細い隣接間隙（Ｓ２）のみを介して互いに隣接していることが図示されている。図７からさらに明らかなように、特に下方の横ヨーク部分６に対して変位可能な垂直ヨーク部分３、４の間の移行箇所および横ヨーク部分５、６と磁極片７、８の間の移行箇所に、磁束を効果的に制御するために、強制空気間隙（Ｓ１）が設けられている。この強制空気間隙（Ｓ１）は、たとえば２から３ｍｍの間隙幅を有しており、隣接間隙（Ｓ２）に比べてきわめて大きい。
【００４９】
磁場は、磁気コイル９、１０によって発生され、その磁気コイルはここには図示されていないコンデンサと接続されて振動回路を形成し、その振動回路内ではエネルギーが回路の共振周波数を有する無効電力として振動する。磁場強さは、好ましくは１から２０ｋＡ／ｍの領域にあって、周波数は好ましくは２０から５００ｋＨｚの領域にある。磁場アプリケータをサーモシード使用するためには、１から２ｋＡ／ｍで十分であって、磁気的な液体と共に使用する場合には、より高い磁場強さが必要とされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 磁場アプリケータの概略的な断面図である。
【図２】 図１に示す磁場アプリケータの概略的な上面図である。
【図３】 図１に示す磁場アプリケータの概略的な側面図である。
【図４】 フェライトモジュールを有する磁極片の上面図である。
【図５】 図４の磁極片の側面図である。
【図６】 直方体形状のフェライトモジュールの構造を拡大して示す概略的な斜視図である。
【図７】 垂直ヨーク部分と横ヨーク部分との間の移行領域を拡大して概略的に示すものである。
【図８】 磁極片終端面と同一平面に配置された磁気コイルの概略的な側面図である。

Claims (13)

1. 磁気ヨークと、
   磁気ヨークに設けられ、場形成間隙により隔てられた互いに対向する２つの磁極片と、
   それぞれ磁極片に付設された、交番磁界を発生させるための２つの磁気コイルと、
   を有する生物組織内の磁気的または磁化可能な物質または個体を加熱する磁場アプリケータにおいて、
   磁気ヨーク（２）と磁極片（７、８）は、フェライトモジュール（１６、２２）の組み合わせにより構成され、
   磁気ヨーク（２）は、幾何学配置の等しい２つの互いに隔たった平行な垂直ヨーク部分（３、４）と、その間に接続された横ヨーク部分（５、６）と、横ヨーク部分（５、６）の中央に配置されて互いに向き合う磁極片（７、８）から構成され、
   そのうちの少なくとも１つの、磁極片（８）を備えた横ヨーク部分（６）および対応する磁気コイル（１０）が、構成ユニットとして場形成間隙幅を調節するために、他の横ヨーク部分（５）に対して垂直調節装置（１１）によって変位可能であり、
   垂直調節装置は、少なくとも１つのモータ制御可能で、下方から垂直ヨーク部分（３、４）に作用する、セルフロックするスピンドル駆動装置（１１）から構成される、
   ことを特徴とする磁場アプリケータ。
2. 磁気ヨーク（２）が支持構造内に保持されており、前記支持構造内でさらに冷却空気が供給可能かつ案内可能であることを特徴とする請求項１に記載の磁場アプリケータ。
3. 場形成間隙（１２）はそれぞれ垂直ヨーク（３、４）によって側方を包囲し、垂直の隔壁（１４、１５）によってさらに制限されることを特徴とする請求項１から２のいずれか１項に記載の磁場アプリケータ。
4. 場を形成すべき組織が、患者の腫瘍領域であって、その中へ磁気的および／または磁化可能なナノ粒子を有する磁気的な液体が投入可能であって、その場合に腫瘍領域が４１℃を越える温度に局所的に加熱可能であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の磁場アプリケータ。
5. １０から１５ｋＡ／ｍの磁場強さと５０から１００ｋＨｚの周波数を有する交番磁界が使用されることを特徴とする請求項４に記載の磁場アプリケータ。
6. 磁気コイル（９、１０）は、少なくとも１本のウォーム形状に延びる巻き線を備えたディスクコイルであって、前記ディスクコイルがそれぞれ磁極片（７、８）に対応しており、かつ磁気コイルと磁極片の間に一定の間隔が設けられ、
   磁極片（７、８）は上面から見て円形に形成されており、かつ互いに向き合い平行に整合された磁極片円形面が、場形成間隙（１２）の間隔で対向しており、かつ磁気コイル（９、１０）がそれに応じて円形に形成されており、
   磁気コイルと磁極片の間に存在する一定の間隙が、磁極片直径（ｄ）の０．０７から０．１倍の大きさの領域にあって、かつ磁気コイル（９、１０）は、磁極片終端面に関して同一平面に配置されており、磁極片終端面に設けられた一周する端縁が角を丸く加工されている、
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の磁場アプリケータ。
7. 磁気コイル（９、１０）は、１本または複数本の巻き線を有しており、それらがウォーム形状に延びており、かつ綯われた銅リンツワイヤから形成されていることを特徴とする請求項６に記載の磁場アプリケータ。
8. 磁極片直径（ｄ）は、場形成間隙（１２）よりも大きいことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の磁場アプリケータ。
9. 磁気ヨーク（２）は、直方体形状のフェライトモジュール（１６）から組み立てられており、そのフェライトモジュールの面が焼結層をもっておらず、かつ平面平行に研磨されており、かつ
   丸い磁極片（７、８）は、加工されて上面がくさび形状のフェライトモジュール（２２）から組み立てられていることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の磁場アプリケータ。
10. 直方体形状のフェライトモジュール（１６）は、互いに列をなして接する、磁気ヨーク（２）内で磁束に沿って整合されたフェライトプレート（１８）からなり、前記フェライトプレートは磁束に対して横方向に絶縁された冷却間隙（１９）によって互いに分離されており、前記絶縁された冷却間隙を通して冷却空気が案内可能であって、かつ前記フェライトプレートが磁束に沿ってきわめて細い隣接間隙（Ｓ２）を介して互いに隣接していることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の磁場アプリケータ。
11. 絶縁された冷却間隙（１９）の側方領域内に、プラスチックからなるセパレータ（２０）が挿入されており、フェライトプレート（１８）がセパレータ（２０）を介してヨーク部材としてのフェライトモジュールになるように接着されていることを特徴とする請求項１０に記載の磁場アプリケータ。
12. くさび形状のフェライトモジュール（２２）間に絶縁された冷却間隙（２３）を形成するためにセパレータが挿入されており、前記セパレータを介して隣接し合うフェライトモジュールが場合によっては互いに接着されており、かつ
    それぞれパイプ形状の磁極片（７、８）を形成するために、軸方向のパイプ形状の切欠き（２４）が設けられており、前記切欠きを通して冷却空気が導入可能であることを特徴とする請求項９に記載の磁場アプリケータ。
13. 磁気ヨークモジュール間の許容誤差を有する移行領域に、変位可能な横ヨーク部分（６）と垂直ヨーク部分（３、４）との間の移行領域および／または横ヨーク部分（５、６）と磁極片（７、８）との間の移行領域に、磁束を制御するために、２から３ｍｍの間隙幅を有する強制空気間隙（Ｓ１）が設けられており、その場合にこの強制空気間隙（Ｓ１）の間隙幅は、横ヨーク変位領域における隣接間隙（Ｓ２）に比較して大きいことを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の磁場アプリケータ。

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